球墨铸铁QT600-3激光相变硬化数值模拟研究

采用商业有限元软件ProCAST,建立了激光相变硬化温度场的3维数值模拟模型,对球墨铸铁QT600-3进行激光相变硬化的数值模拟研究,计算了表面淬火的温度场,根据温度场预测了硬化层的深度和宽度。激光功率在800~1 000 W之间,激光扫描速度在2.000~2.667 mm/s之间,光斑直径在4~5 mm之间时,计算得到的硬化层深度在0.20~0.64 mm之间,硬化层宽度在2.0~3.7 mm之间。球墨铸铁数值模拟结果与试验基本吻合,两者变化趋势一致。     

激光熔覆中同轴送粉气体-粉末流数值模拟

应用FLUENT软件的离散相模块建立了激光熔覆中气体 粉末流的二维模型,研究了保护气和输送气流量及送粉量对粉末流浓度场和速度场的分布规律的影响以及对粉末流发散角和焦点的影响。计算结果表明:随着输送气流量的增大,粉末流速度增加,粉末流发散角逐渐减小;送粉量增加,焦点略微下移,焦点处粉末流浓度值增大。在相同的工艺参数下,使用单反相机拍摄粉末流分布,结果表明试验与计算结果基本吻合。